線性卷積與圓周卷積實驗報告

大連理工大學(xué)實驗報告學(xué)院（系）：電子信息與電氣工程學(xué)部專業(yè):電子信息工程（英語強(qiáng)化）班級：電英1001班姓名： 劉志旋 學(xué)號： 201081510 組： 實驗時間： 實驗室： 實驗臺： 指導(dǎo)教師簽字： 成績： 實驗二電話撥號音的合成與識別五、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理在函數(shù)num1_OpeningFcn中定義全局變量handles.NUM實驗程序如下:1.數(shù)字鍵1的代碼wl1=2*pi*697/8192;wh1=2*pi*1209/8192;n=[1:410];d1=sin(wl1*n)+sin(wh1*n);space=zeros(1,410);phone=[handles.NUM,d1];%數(shù)字1的行頻%數(shù)字1的列頻%每個數(shù)字用410個采樣點(diǎn)表示%對應(yīng)行頻列頻疊加%410個0模擬靜音信號%顯示號碼%刷新%按鍵音handles.NUM=[phone,space];%將得到的820點(diǎn)存入全局變量%顯示號碼%刷新%按鍵音set(handles.numshow,'string',n1);guidata(hObject,handles);wavplay(d1,8192);其他的數(shù)字鍵同1，只需要修改其中的行列頻和顯示數(shù)字2.刪除鍵(*鍵：的代碼wl1=2*pi*941/8192; %*鍵的行頻wh1=2*pi*1209/8192; %*鍵的列頻n=[1:410];d1=sin(wl1*n)+sin(wh1*n);num=get(handles.numshow,'string');%得到屏幕上的內(nèi)容l=length(num); 得到%長度n11=strrep(num,num,num(1:l-1)); %刪除最后的一個字符set(handles.numshow,'string',n11);%顯示現(xiàn)在的結(jié)果

L=length(handles.NUM);handles.NUM=handles.NUM(1:L-820); %刪除820點(diǎn)，該為要刪除點(diǎn)的采樣值guidata(hObject,handles);wavplay(d1,8192);3.全部清除鍵(#鍵)的代碼wl1=2*pi*941/8192;wh1=2*pi*1477/8192;n=[1:410];d1=sin(wl1*n)+sin(wh1*n);handles.NUM=[];set(handles.numshow,'string',[]);guidata(hObject,handles);wavplay(d1,8192);每個%數(shù)字用410個采樣點(diǎn)表示%對應(yīng)行頻列頻疊加將全局變量每個%數(shù)字用410個采樣點(diǎn)表示%對應(yīng)行頻列頻疊加將全局變量handles.NUM清空%將顯示清空4.識別鍵(receive鍵)的代碼L=length(handles.NUM);n=L/820;number=zeros(1,n);fori=1:nj=(i-1)*820+1;d=handles.NUM(j:(j+410-1));%截取出每個數(shù)字f=fft(d,8192);%以N=2048作FFT變換a=abs(f);p=a.*a/8l92;%計算功率譜num(l)=find(p(l:l000)==max(p(l:l000)));%找行頻%找列頻num(2)=l000+find(p(l000:l700)==max(p(l000:l700)));if(num(l)<730)row=l;%確定行數(shù)elseif(num(1)<810)row=2;elseif(num(1)<900)row=3;elserow=4;endif(num(2)<1260)column=1;%確定列數(shù)elseif(num(2)<1400)column=2;elsecolumn=3;phone=0;elseifz==[1,1]phone=1;elseifz==[1,2]phone=2;elseifz==[1,3]phone=3;elseifz==[2,1]phone=4;elseifz==[2,2]phone=5;elseifz==[2,3]phone=6;elseifz==[3,1]phone=7;elseifz==[3,2]phone=8;elseifz==[3,3]phone=9;end%將整型數(shù)轉(zhuǎn)化成字符number=strcat(number,int2str(phone))end%顯示號碼set(handles.shownuml,'string',number);end

5.數(shù)字撥號音的頻譜圖產(chǎn)生代碼a=handles.NUM（1:420）;a=fft（a,8192）;a=abs（a）;figure（1）stem（a）title（'第一個輸入數(shù)字撥號音的頻譜圖'）xlabel（'頻率Hz'）,ylabel（'幅度'）figure（2）a=a（1:1700）;stem（a）title（'第一個輸入數(shù)字撥號音的頻譜圖'）xlabel（'頻率Hz'）,ylabel（'幅度'）六、實驗結(jié)果與分析上面的六張圖從左到右，從上到下分別是：運(yùn)行程序后的界面、輸入1008611后的界面、按1次*上面的六張圖從左到右，從上到下分別是：運(yùn)行程序后的界面、輸入1008611后的界面、按1次*鍵（刪除鍵）后的界面、按1次Receive（識別鍵）后的界面、按1次#鍵（清除鍵）后的界面、再按1次Receive（識別鍵）后的界面。分析：輸入按鍵，屏幕上顯示相應(yīng)的數(shù)字，并且能夠聽到按鍵音。按下刪除鍵后，屏幕上最后一1．GUI下的實驗結(jié)果圖位數(shù)字刪除，識別之后發(fā)現(xiàn)，被刪除的信息未被顯示，即刪除正確。按下清除鍵后，屏幕信息全被清除，識別之后發(fā)現(xiàn)，被清除的信息未被顯示，即清除正確。即，實驗完成了電話撥號音的合成和識別。數(shù)字撥號音的頻譜圖(取第一個輸入數(shù)字音作頻譜圖，本圖是數(shù)字1的頻譜)左邊是以8192點(diǎn)做的頻譜圖，右圖是以1700點(diǎn)做的頻譜圖。分析：看左圖可以發(fā)現(xiàn)最大值出現(xiàn)在4個頻點(diǎn)上，而按照程序應(yīng)該只應(yīng)在2個點(diǎn)處出現(xiàn)峰值，原因在于程序中畫頻譜圖時用的是FFT快速算法，這是基于圓周卷積來算的，當(dāng)橫坐標(biāo)的頻點(diǎn)取足夠多時，就可以看到它會周期延拓，并且sin(wt)在負(fù)頻域內(nèi)有值，這樣這頻點(diǎn)取值為8192點(diǎn)時就正好可以看到它的延拓周期。若取1700點(diǎn)，則得到右圖，可以看到解得的兩個頻點(diǎn)與數(shù)字1撥號音音頻接近，與實驗預(yù)想一致。綜上所訴，本次實驗實現(xiàn)了電話撥號音的合成和識別，別從頻譜上分析了其正確性，即實驗完成。七、討論、建議、質(zhì)疑實驗體會：本次實驗我學(xué)會了GUI圖形用戶界面的基本設(shè)計，掌握了電話撥號音的合成和識別的原理以及現(xiàn)在的方法。實驗中同樣遇到很多問題：錯誤的理解了全局變量，在每個數(shù)字鍵代碼用handles.NUM=[d1,space]，以為這樣就將每次讀入的820點(diǎn)加入handles.NUM。后來在單步調(diào)試的時候發(fā)現(xiàn)handles.NUM的值是當(dāng)前的820點(diǎn)，就意識到handles.NUM=[d1,space]是一個賦值，更改后調(diào)試正確。刪除鍵的屏幕顯示刪除用的是handles.numshow-1，以為這樣可以實現(xiàn)，卻報錯了。查看老師講義，發(fā)現(xiàn)可以用一個strrep函數(shù)，查看其用法知道strrep(num1,num2,num3)是將num3代替numl中的num2。使用這個函數(shù)就解決了這個問題。后來由刪除的思想，覺得用n11=num(1:l-1)也可以實現(xiàn)，運(yùn)行發(fā)現(xiàn)也可以，這樣就可以不用strrep函數(shù)。識別時，屏幕中始終沒有顯示，單步調(diào)試時程序停在了set顯示一行，覺得是顯示屏用錯了，然而靜動態(tài)的都沒有